Come utilizzare i raggi infrarossi per una cottura senza piombo
Siamo onesti: i forni a concvezione tradizionali sono ormai obsoleti. Nel mondo della essiccazione dei semiconduttori, si assiste a una tendenza crescente verso l’uso di controller digitali a base di raggi infrarossi. Non si tratta soltanto di rispettare norme ecologiche o di eliminare il piombo: si tratta soprattutto di massimizzare l’efficienza. Il riscaldamento tradizionale è piuttosto inefficiente: in pratica, si riscalda tutta la stanza solo per far asciugare un piccolo componente elettronico; gran parte dell’energia utilizzata va sprecata.
I raggi infrarossi funzionano in modo diverso: invece di riscaldare l’intera stanza, essi inviano radiazioni elettromagnetiche direttamente nel substrato da trattare.
Come funziona davvero
Immaginate che le lampade a raggi infrarossi emettano fotoni che fanno vibrare le molecole presenti nel rivestimento o nell’adesivo. In questo modo si genera calore all’interno del materiale stesso. Il processo è molto veloce.
Poiché non si utilizzano sostanze chimiche per il riscaldamento, questo metodo è ideale per ambienti ad alta purezza. Utilizzando controller digitali, è possibile controllare con precisione l’energia utilizzata. Altrimenti, si corre il rischio che la temperatura aumenti troppo, distruggendo i componenti in pochi secondi. Nessuno vuole questo.
Come regolare i parametri
Il vantaggio dei controller digitali a base di raggi infrarossi è che permettono di scegliere la lunghezza d’onda ideale per il trattamento. Se è necessario riscaldare profondamente il materiale, si utilizzano raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda. Se invece è sufficiente riscaldare solo la superficie, i raggi a media lunghezza d’onda sono la scelta migliore. Questi sistemi possono essere collegati direttamente al PLC per ottimizzare il controllo della temperatura. Quando i parametri vengono impostati correttamente, il tasso di scarto diminuisce notevolmente.
I problemi pratici
Non posso certo dire che i raggi infrarossi siano la soluzione perfetta: hanno anche i loro limiti. Il calore generato è intenso e localizzato. Se il controller non funziona correttamente o la cinghia trasportatrice presenta problemi, si creano zone calde che possono danneggiare il circuito stampato. È difficile risolvere questi problemi una volta che si verificano. Bisogna quindi gestire bene le zone di raffreddamento per evitare problemi termici dopo il trattamento.
Ma il vantaggio è evidente: non è più necessario utilizzare metodi di essiccazione basati su solventi. La linea di essiccazione occupa meno spazio, e si possono sostituire quei vecchi forni a concvezione con sistemi che consumano meno energia e che soddisfano i requisiti ambientali.